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(11) | EP 0 009 114 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Mischvorrichtung für miteinander chemisch reagierende, vorzugsweise Polyurethan bildende, flüssige Komponenten |
| (57) Die Mischvorrichtung für miteinander chemisch reagierende, flüssige Komponenten,
wie z. B. Polyurethan, weist eine Mischkammer auf, an die Eintrittsöffnungen (5, 6)
für die Komponenten münden und aus der eine Austrittsöffnung für das Komponentengemisch
herausführt. In der Mischkammer ist ein Steuerkolben (2) hin und her bewegbar, der
die Eintrittsöffnungen (5, 6) verschließt bzw. freigibt und die Mischkammer mechanisch
reinigt. Weiterhin führen in die Mischkammer Rücklaufleitungen (3, 4), die in der
Schließstellung des Steuerkolbens (2) durch Rücklaufnuten (7, 8) in der Mantelfläche
des Steuerkolbens (2) mit der entsprechenden Eintrittsöffnung (5, 6) verbunden sind.
Zwischen den Rücklaufnuten (7, 8) sind insbesondere zur Verhinderung eines Fressens
einander überlappende Vertiefungen vorgesehen, die beispielsweise als Schlitze (10)
oder als Sacklochbohrungen (9) ausgeführt sind. |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung für miteinander chemisch reagierende, flüssige Komponenten, vorzugsweise Polyurethan bildende, mit einer Mischkammer, die Eintrittsöffnungen für die einzelnen Komponenten und eine Austrittsöffnung für das Komponentengemisch besitzt, mit einem in der Mischkammer angeordneten und ihrem Querschnitt angepaßten Steuerkolben, der aus einer die Eintrittsöffnungen offenlassende Stellung bis in den Bereich der Austrittsöffnung, dabei die Eintrittsöffnungen gegenüber der Mischkammer absperrend, hin- und herbewegbar ist, wobei an den Steuerkolben Rücklaufnuten vorgesehen sind, durch die die Eintrittsöffnungen zeitsynchron mit ihrer Absperrung von der Mischkammer mit Rücklaufleitungen verbindbar sind.
[0002] Es ist eine Mischvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der zwischen den Rücklaufnuten Längsnuten vorgesehen sind, in die Komponentengemisch eintreten kann, das dort dann ggf. ausreagiert. Diese Längsnuten und das ggf. ausreagierende Komponentengemisch dienen der Abdichtung zwischen den Rücklaufnuten. (DT-PS 21 17 533).
[0003] Bei Mischvorrichtungen der eingangs genannten Art sind Steuerkolben und das die Mischkammer enthaltende Gehäuse aus Stahl hergestellt. Die Bewegungen des Kolbens erfolgen mit hoher Geschwindigkeit und mit hoher Frequenz. Die Drücke in den Komponentenleitungen sind hoch und nicht immer vollständig gleich. Das Spiel zwischen Kolben und Zylinder muß möglichst klein gehalten werden, um einen übertritt aus dem Bereich der einen Komponente in den Bereich der anderen Komponente zu verhindern. Hierdurch bedingt, kann es zum Fressen zwischen Steuerkolben und Zylinder, d.h. Mischkammerwandung, kommen. Wenn ein derartiges Festfressen auftritt, das zu einem vollständigen Festfressen führen kann, wird die gesamte Vorrichtung unbrauchbar.
[0004] Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Mischvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Fressen wirksam verhindert wird.
[0005] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die zwischen den Rücklaufnuten liegende Mantelfläche des Steuerkolbens mit voneinander getrennten und sich in Bewegungsrichtung des Steuerkolbens überlappenden Vertiefungen versehen ist.
[0006] Die Vertiefungen, die vorzugsweise als Schlitze oder auch als Sacklöcher ausgebildet sein können, wirken einem möglichen Fressen sehr wirksam entgegen. Dieses läßt sich durch folgende Überlegungen begründen:
1. Die aufeinander gleitenden metallischen Flächen werden verringert.
2. Die Reibfläche des Kolbens wird durch die Vertiefungen unterbrochen, so daß der Tendenz des Fressens entgegengewirkt wird. Kommt es zum Fressen, so wird dieses sofort durch ein Abscheren oder Abreiben der Fresspuren durch die einander überlappenden Vertiefungen unterbrochen.
3. Die Vertiefungen können Komponentengemisch aufnehmen, das als Schmiermittel wirken kann. Wenn das Komponentengemisch ausreagiert, so hat auch das Reaktionsprodukt eine gewisse Schmier- oder Gleitwirkung, da auf der metallischen Zylinderfläche ein nichtmetallischer Stoff, nämlich das Reaktionsgemisch, gleitet.
4. Wenn es zum Ausreagieren von Komponenten in den Vertiefungen kommt, so ist die Verankerung des Reaktionsproduktes sehr gut, da senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kolbens verlaufende Flächen zur Verfügung stehen, die das Reaktionsprodukt festhalten. Die Oberfläche, an der das Reaktionsprodukt in den Vertiefungen haftet, ist verhältnismäßig groß, so daß die Klebewirkung für einen guten Sitz sorgt.
5. Insbesondere dann, wenn die Vertiefungen als Schlitze oder Taschen ausgebildet sind, die quer zur Bewegungsrichtung des Steuerkolbens und zumindest bis in die Nähe der Rücklaufnuten verlaufen, so wird hierdurch die Ausbildung einesReaktionsproduktes unterstützt, da die Komponenten in die einzelnen Schlitze mit einem solchen Mischungsverhältnis gelangen, das für ein gutes Reaktionsprodukt im Sinne einer entsprechenden Rezeptur sorgt.
6. Gegebenenfalls wirken die Stege zwischen den Vertiefungen in dem Steuerkolben als Rührelemente in bezug auf das Komponentenmaterial in den Vertiefungen bzw. Taschen.
[0007] Erfindungsgemäß ist es auch möglich, die Vertiefungen in Längsrichtung des Steuerkolbens bis in den Bereich für die Hydraulik verlaufen zu lassen, die den Steuerkolben auf- und abbewegt, wodurch die Dichtwirkung in diesem Bereich unterstützt wird. Hierdurch wird wirksam verhindert, daß Hydraulikmedium in den Bereich der Mischkammer vordringen kann.
[0008] Wenn die Schlitze oder Taschen abwechselnd mit den einander gegenüberliegenden Rücklaufnuten verbunden sind, so wird abwechselnd ein direkter Komponenteneintritt ermöglicht und da die Schlitze dicht beieinander liegen und sich überlappen, kann hierdurch eine rezeptgetreue Vermischung und die entsprechende Ausbildung eines Reaktionsproduktes sichergestellt werden.
[0009] Schließlich ist es noch möglich, in die Vertiefungen ein Fremdschmiermittel von außen einzubringen. Dieses kann durch getrennte Bohrungen im Mischkammergehäuse geschehen. In diesem Falle kann das Schmiermittel so ausgewählt werden, wie es für die erwünschte technische Wirkung besonders vorteilhaft ist.
[0010] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert.
[0011] Es zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine Mischvorrichtung nach der Erfindung mit dem Steuerkolben in Schließ- und Rücklaufstellung;
Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie A-A der Fig. 1;
Fig. 3 eine Teilansicht eines Steuerkolbens mit einer anderen Ausführungsform der Vertiefungen; und
Fig. 4 noch eine abgewandelte Ausführungsform.
[0012] Die in der Zeichnung dargestellte Mischvorrichtung besteht aus einem Gehäuse 1, in dem die den Zylinder bildende Mischkammer vorgesehen ist, die einen im Querschnitt angepaßten Steuerkolben 2 aufnimmt.
[0013] Vorlaufleitungen 5 und 6 sind über Pumpen mit Vorratsbehältern für die Komponenten verbunden. Rücklaufleitungen 3 und 4 führen zurück zu den Vorratsbehältern.
[0014] In dem Steuerkolben 2 sind Rücklaufnuten 7 und 8 ausgebildet, die in der Schließstellung (siehe Fig. 1) des Steuerkolbens 2 die Vorlaufleitungen 5 und 6 mit den zugehörigen Rücklaufleitungen 3 und 4 verbinden.
[0015] Die Mantelfläche des Steuerkolbens 2 ist im Bereich der Rücklaufnuten 7 und 8 und in Längsrichtung über diesen Bereich hinaus mit Sacklochbohrungen 9 versehen, die die Vertiefungen bilden.
[0016] Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 werden die Vertiefungen durch Schlitze oder Taschen 1o gebildet, die einander überlappen und gegeneinander in Richtung auf die Rücklaufnuten versetzt sind.
[0017] Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind die Schlitze oder Taschen 11 abwechselnd mit den Rücklaufnuten verbunden.
[0018] Die verschiedenen Vertiefungen können auch vor der ersten zweckgebundenen Inbetriebnahme mit einem speziellen Material vonaußen gefüllt werden, das eine entsprechende . Schmierwirkung hat. Dieses Material muß nicht unbedingt flüssig sein. Es ist jeder Zustand zwischen flüssig und fest denkbar. Gute Gleiteigenschaften des in den Vertiefungen vorhandenen Materiales sind günstig, um das Fressen wirksam zu verhindern. 1
[0019] Im normalen Betrieb arbeitet die Mischvorrichtung so, daß der Steuerkolben 2 für jeden Mischvorgang oder Schuß soweit zurückgezogen wird, daß die Vorlaufleitungen 5 und 6 in die dann freie Mischkammer münden. Die Rücklaufleitungen 3 und 4 aber durch das vordere Ende des Steuerkolbens verschlossen sind. Ist ein solcher Schuß beendet, wird der Steuerkolben 2 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung vorgeschoben, wobei er die Mischkammer reinigt und gleichzeitig sicherstellt, daß die Komponenten ohne miteinander zu reagieren durch die Rücklaufleitungen zurück in den Vorratsbehälter strömen.